論計算機網絡數據交換技術的發展

摘 要：計算機網絡數據交換技術是用戶之間的信息傳遞的基礎，尤其隨著當今網絡信息技術的快速發展，信息傳輸量加劇，這對網絡數據傳輸的能力提出更高的要求，因此，網絡數據交換技術變得更受重視，本文對常見的幾種網絡數據交換技術進行了介紹，并對未來的發展進行了展望。

關鍵詞：計算機網絡；網絡通訊技術；數據交換

中圖分類號：TP393.02 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-01

交換設備是信息交互中的重要設施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術的發展總是隨著人類信息需求的發展、傳送信息的格式和技術的發展以及控制技術的發展而發展。從電話交換到數據交換、綜合業務數字交換，交換技術經歷了從人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖像通信和多媒體等寬帶業務的需求，也將極大地推動異步傳輸技術（ATM）和同步數字系列技術（SDH）及寬帶用戶接入網技術的不斷進步和廣泛應用。

一、計算機網絡數據交換的幾種技術

（一）電路交換（Circuit switching）電路交換類似于電話系統

要求通信的計算機之間必須事先建立物理線路。在通信雙方間經若干級轉接，建立起端對端的連接。使用實際連通的完整的通信線路。在這個連接上。通信雙方將以很小的傳輸時延，在獨占的線路上，可靠地傳送信意。整個線路交換的過程包括建立連接、占用線路并進行數據傳輸、拆除連接三個階段。建立連接階段，發起方站點向某個響應方站點發送一個請求，該請求通過中間結點傳輸至終點，如果中間結點有空閑的物理線路可以使用，接收請求，分配線路，并將請求傳輸給下一中間結點，整個過程持續進行，直至終點。如果中間結點沒有空閑的物理線路可以使用，整個線路的“串接”將無法實現。僅在通信的兩個站點之間建立起物理線路之后，才允許進入數據傳輸階段。線路一旦被分配。在未釋放之前，其它站點將無法使用。數據傳輸階段，在已經建立物理線路的基礎上。站點之間進行數據傳輸。所傳輸數據可以是數字數據（如遠程終端到計算機），也可以是模擬數據（如聲音），既可以從發起方站點傳往響應方站點.也允許相反方向的數據傳輸。拆除連接階段，當站點之間的數據傳輸完畢，執行釋放線路的動作，拆除連接并釋放線路資源。

（二）報文交換

報文交換方式的數據傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節點根據報文上的目的地址信息，把報文發送到下一個節點，一直逐個節點地轉送到目的節點。每個節點在收到整個報文并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后利用路由信息找出下一個節點的地址，再把整個報文傳送給下一個節點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節點轉發所需的排隊延遲時間之和。

（三）分組交換數據方式

發展的重要成果，它代表著網絡未來的演進方向。分組交換方式具有報文交換和線路交換兩者的優點。使用的是統計復用的技術，與電路交換技術相比大大的提高了通道的利用率。因為其采用了交換節點使用存儲轉發的技術，也帶來了掉隊問題的產生。為了解決這個問題，引入了分組交換不固定延遲的設計理念

（四）幀中繼技術（Frame Relay）

幀中繼是計算機網絡數據交換標準化過程中產生的一種重要技術，它是在數字光纖傳輸線路逐漸代替原有的模擬線路。用戶終端智能化的情況下，由分組交換技術發展起來的一種傳輸交換技術。當前，幀中繼技術被廣泛使用于公共或專用計算機網絡的局域網互聯以及廣域網連接.如電信局多提供幀中繼服務。這種技術有數字系統的低誤碼率和高傳輸速率的特點，以幀中繼交換機作為結點組成高速幀中繼網.將各個計算機網絡通過路由器與幀中繼網絡中的某一結點相連，其中結點只做幀的轉發操作.差錯控制和流量控制均交由高層端系統完成。大大縮短了結點的延時。提高了網內數據的傳輸速率。

（五）ATM異步傳輸模式（Asynchronous Transfer Model）

ATM異步傳輸模式是建立在電路交換與分組交換基礎上的一種新的交換技術。并由基于光纖網絡的B—ISDN寬帶綜合業務數字網所采用。用戶主機所在網絡通過ATM交換結點再與光纖數字網絡相連。保留電路交換是為了滿足傳輸從語音到高清晰度電視圖像等各種實時性很強的業務需要再利用光纖通信誤碼率低的優點將差錯控制由數據鏈路層改到高層，從而提高信元在網絡中的傳輸速率。

二、計算機網絡數據交換技術發展的展望

近年來，以Internet為代表的新技術革命正在深刻地改變著電信的傳統觀念和體系架構，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學習工作已經離不開網絡，人類社會對網絡業務需求急劇增長，并且對網絡也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數據、視頻業務，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網絡具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網絡應是一個能夠屏蔽底層通信基礎設施多樣性，并能提供一個統一開放的、可伸縮的、安全穩定和高性能的融合服務平臺，能夠支持快速靈活地開發、集成、定制和部署新的網絡業務。

下一代網絡將是一個以軟交換為核心、以光網絡為基礎、采用分組型傳送技術的開放式的融合網。軟交換的出現，可通過一個融合的網絡為用戶同時提供話音、數據和多媒體業務，實現國際電聯提出的“通過互聯互通的電信網、計算機網和電視網等網路資源的無縫融合，構成一個具有統一接入和應用界面的高效率網路，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費用和質量，安全地享受多種方式的信息應用”的目標。

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